SU64123A1

SU64123A1 - Piston pump for pumping liquefied gases

Info

Publication number: SU64123A1
Application number: SU46136A
Authority: SU
Inventors: Е.И. Герц
Original assignee: Е.И. Герц
Priority date: 1941-06-26
Filing date: 1941-06-26
Publication date: 1943-11-30

Description

Уже известны поршневые насосы разнообразных назначений, снабженные лабиринтными и т. п. уплотнени ми . Недостатком подобных насосов вл етс наличие некоторой утечки жидкости через уплотнение, практически существующей в эксплоатации и привод щей не только к потере жидкости , но и к необходимости применени каких-либо приспособлений дл собирани или отвода ее от уплотнени .Piston pumps of various purposes, equipped with labyrinth, etc. seals, are already known. The disadvantage of such pumps is the presence of some leakage of fluid through the seal, practically existing in operation and leading not only to loss of fluid, but also to the need to use any devices for collecting or removing it from the seal.

Предлагаемый поршневой насос дл перекачивани сжиженных газов устран ет указанный недостаток и имеет ту особенность, что, с целью перекачивани в расходный бак излишка жидкости, проход щей через лабиринтное уплотнение в гидравлический затвор, последний размещен в камере, давление в которой больше, чем давление в расходном баке.The proposed piston pump for pumping liquefied gases eliminates this drawback and has the peculiarity that, in order to pump the excess liquid passing through the labyrinth seal into the hydraulic valve, the latter is placed in the chamber, the pressure of which is greater than the pressure in the expendable tank

На чертеже фиг. 1 изображает продольный разрез примерной формы выполнени насоса, фиг. 2-индикаторную диаграмму его жидкостной полости, а фиг. 3-схему соединени насоса с расходным баком и потребителем.In FIG. 1 shows a longitudinal section of an exemplary shape of the pump; FIG. 2 is an indicator diagram of its liquid cavity, and FIG. 3-diagram of the connection of the pump with the supply tank and the consumer.

Насос выполнен вертикальным односкальчатым с приводом откривошипно-шатунного механизма (последний не вл етс об зательным). Насос имеет три рабочих полости: жидкостную-1, жидкостно-паровую - 2 и газовую - , выполн ющих кажда свои особые функции .The pump is made of vertical single-blade with the drive of the crank mechanism (the latter is not necessary). The pump has three working cavities: liquid-1, liquid-steam - 2 and gas - which perform each of its special functions.

Поршень 4 насоса движетс в двух специальных подщипниках качени - 5 и 6, между которыми вмонтировано лабиринтное уплотнение 7. Верхний подшипник 6 служит одновременно гидравлическим затвором 8 и совместно с лабиринтным уплотнени м разобщает первую и вторую полости насоса.The pump piston 4 moves in two special rolling bearing units 5 and 6, between which a labyrinth seal 7 is mounted. The upper bearing 6 serves simultaneously as a hydraulic lock 8 and together with the labyrinth seals divides the first and second cavities of the pump.

Непосредственно в жидкостной полости под порщнем 4 помещен тарельчатый клапан 9 с направл ющими ребрами и ограничителем подъема. ,К корпусу насоса примыкает специальный воздушный колпак 10, автоматически регулирующий уровень жидкости в заданных пределах, указанных лини ми а-а и б-б. При понижении давлени уровень в колпаке, повыша сь , достигает линии а-а, и тогда жидкость через колено трубки 11 выливаетс в испаритель 12, испар етс и поднимает давление в колпаке, останавлива приток жидкости. При повышении же давлени сверх нормального приток жидкости останавливаетс , уровеньDirectly in the fluid cavity under the pressure plate 4, there is a disk valve 9 with guide ribs and a lift limiter. A special air cap 10 adjoins the pump casing, which automatically adjusts the fluid level within the specified limits indicated by lines aa and bb. When the pressure decreases, the level in the cap rises to line a-a, and then the fluid through the knee of the tube 11 is poured into the evaporator 12, evaporates and raises the pressure in the cap, stopping the flow of fluid. When the pressure rises above the normal, the fluid flow stops, the level

понижа сь, достигает линии б-б, а газ через наполнительную трубку 13 прорываетс в наполнительный бак.going down, reaches line bb, and the gas through the filling tube 13 bursts into the filling tank.

Тарельчатый с нижним направлением нагнетательный клапан 14 помещен в клапанной коробке 15, соедин ющейс с корпусом насоса трубкой 16, с приемником жидкости-трубкой 17 и с воздущны.м нагнетательным колпаком-трубкой 18. Корпус 19 насоса соединен с фундаментной плитой 20 посредством дистанционных стернсней 21, опорной плиты 22 и шпилек 23. Между плитой и корпусом помещен слой теплоизол тора 24.A downpipe with a downstream pressure valve 14 is placed in the valve box 15, which is connected to the pump casing by a tube 16, with a liquid receiver-tube 17 and with an air discharge cap of the pump 18. The pump housing 19 is connected to the base plate 20 by means of remote sterns 21 , base plate 22 and studs 23. A layer of heat insulator 24 is placed between the plate and the casing.

Гидравлический затвор 8 ff-лабнринтное уплотнение 7 помещены в особой камере-паровой полости 2 дл перекачивани излишка жидкости , прорывающейс через лабиринтное уплотнение, и передавливани ее обратно в расходный бак. Наружные стенки этой полости выполнены гофрированными дл обеспечени возможности доступа к соединению 25 поршн насоса со штоком 26 привода. Шток привода имеет снизу направл ющий подшипнитс 27, вверху - крейцкопф 28. Корпус 29 подщипника 27 раздел ет одну от другой паровую-2 и газовую-3 полости. Газова полость 3 оканчиваетс вверху смазывающимс сальником 30, разобщающим ее от атмосферы. Дл предупреждени попадани смазки в области низких температур применены слизывающие кольца 31 и ловушка 32 колпачкового типа. В случае недостаточности притока внешнего тепла к сальнику подогрев последнего осуществл етс змеевиковым подогревателем 33. Весь насос и нижн часть привода защищены от притока внешнего теплн изол цией 34, помещающейс в кожухе 35.The hydraulic shutter 8 of the ff-labyrinth seal 7 is placed in a special chamber-steam cavity 2 for pumping excess liquid through the labyrinth seal and squeezing it back into the supply tank. The outer walls of this cavity are corrugated to allow access to the connection 25 of the pump piston with the actuator stem 26. The actuator stem has a bearing 27 on the bottom, a crosshead 28 on the top. The housing 29 of the sub-holder 27 separates the steam-2 and the gas-3 cavities from one another. The gas cavity 3 ends at the top of the lubricating stuffing box 30, which separates it from the atmosphere. Lubricating rings 31 and cap-type traps 32 are used to prevent lubricant from entering into the low temperature region. In case of insufficiency of external heat supply to the gland, the latter is heated by coil heater 33. The entire pump and the lower part of the drive are protected from external heat by insulating 34 placed in the casing 35.

На индикаторной диаграмме (фиг. 2), точка 36 означает начало всасывающего хода, при котором давление в полости 1 равно давлению в полости 2, всасывающий закрыт, движени .жидкости через лабиринтное уплотнение нет.In the indicator diagram (Fig. 2), point 36 indicates the beginning of the suction stroke, at which the pressure in cavity 1 is equal to the pressure in cavity 2, the suction is closed, there is no movement of liquid through the labyrinth seal.

С движением поршн вверх давление в полости 1 падает и начинаетс поступление жидкости из гидравлического затвора 8 через лабиринтное уплотнение 7 в полость. Размеры зазора в лабиринтном уплотнении выбраны так, что приток жидкости недостаточен и давление продолжает понижатьс до точки 37, когда открываетс всасывающий клапан. От точки 37 до точки 38 в полость 1 жидкость поступает через лабиринтное уплотнение и через всасывающий клапан. В точке 38 приток жидкости через лабиринтное уплотнение становитс достаточным дл пополнени освобождаемого поршнем 4 объёма , и всасывающий клапан закрываетс . На остатке всасывающего хода давление в полости 1 повышаетс за счет притока жидкости из полости 2 и в точке 39 становитс равным давлению в погости 2. В этот момент движение жидкости через лабиринтное уплотнение прекращаетс .With the upward movement of the piston, the pressure in cavity 1 drops and fluid flows from the hydraulic valve 8 through the labyrinth seal 7 into the cavity. The dimensions of the gap in the labyrinth seal are chosen so that the fluid flow is insufficient and the pressure continues to drop to point 37 when the suction valve opens. From point 37 to point 38, the liquid enters cavity 1 through the labyrinth seal and through the suction valve. At point 38, the fluid inflow through the labyrinth seal becomes sufficient to replenish the volume released by the piston 4, and the suction valve closes. On the remainder of the suction stroke, the pressure in cavity 1 increases due to the influx of fluid from cavity 2 and at point 39 becomes equal to the pressure in turbidity 2. At this point, the flow of fluid through the labyrinth seal stops.

Пр.и движении поршн 4 вниз давление в полости 1 повышаетс и жидкость устремл етс через лабиринтное уплотнение в обратном направлении, что продолжаетс до точкр 40) когда открываетс нагнетате |ьный клапан 14. От точки 40 до точлИ 41 поршень выталкивает жи41кость потребителю и через лабиринтное уп.1отнение в полость 2. В точке 41, когда подача порщн делаетс равной расходу через лабиринтное уплотнение, нагнетательный клапан закрываетс и ра остатке жидкость выталкйвзетс только в полость 2. В точ1се 37 - конце нагнетательного давление в полости 1 становитс равным давлению в полости 2, и /движение жидкости через лабиринтное уплотнение прекращаетс . Затем цикл повтор етс .When the piston 4 moves downward, the pressure in cavity 1 rises and the liquid rushes through the labyrinth seal in the opposite direction, which continues until point 40) when the pressure valve 14 opens. From point 40 to point 41, the piston pushes the fluid out to the consumer and through the labyrinth Rec.1. cavity 2. At point 41, when the flow is equal to the flow rate through the labyrinth seal, the discharge valve closes and the remaining liquid flows out only into cavity 2. At exactly 37 - the end of the discharge pressure in the strips ti 1 becomes equal to the pressure in cavity 2, and / the movement of fluid through the labyrinth seal stops. Then the cycle is repeated.

BQ (врем нагнетательного хода порцш в nojjocTb 2 поступает жидкрсти больше, чем уходит из нее во врем всасывающего хода. Излишек жидкости давлением газа в 2 и 3, которое поддержи вает:с цеизбежцым испарениен части жидкости за счет притокаBQ (the time of the porous discharge in nojjocTb 2 enters the liquid more than it leaves during the suction stroke. Excess liquid gas pressure of 2 and 3, which supports: with the inevitable evaporation of a part of the liquid due to the influx

внешнего тепла, передавливаетс в расходный резервуар, откуда вновь поступает в воздушный колпак 10.external heat is transferred to the supply tank, from where it re-enters the air cap 10.

Из индикаторной диаграммы дл полости 1 видно, что во врем движени плунжера от точки 38 до точки 40 и от точки 41 до точки 37 закрыты одновременно всасывающий и нагнетательный клапаны . Это обсто тельство благопри тно отражаетс на работе клапанов .From the indicator diagram for cavity 1, it can be seen that while the plunger moves from point 38 to point 40 and from point 41 to point 37, the suction and discharge valves are simultaneously closed. This circumstance is well reflected in the operation of the valves.

Сжиженный газ из расходного бака 42 (фиг. 3) поступает в воздушный колпак 10, откуда через всасывающий клапан 9 - в полость 1 насоса. Из этой полости жидкость передавливаетс через нагнетательный клапан 14 и трубку 17The liquefied gas from the supply tank 42 (FIG. 3) enters the air cap 10, from where it passes through the suction valve 9 to the cavity 1 of the pump. From this cavity, the fluid is squeezed through the discharge valve 14 and the tube 17

к потребителю, а через лабиринтное уплотнение 7 и гидравшческий затвор 8 - в полость 2. Из этой полости жидкость передавливаетс обратно в расходный бак 42 по трубке 43.to the consumer, and through the labyrinth seal 7 and hydraulic shutter 8 - into the cavity 2. From this cavity, the liquid is squeezed back into the supply tank 42 through the tube 43.

Предмет изобретени Subject invention

Поршневой насос дл перекачивани сжиженных газов, снабженный лабиринтным уплотнением с гидравлическим затвором, отличающийс тем, что, с целью перекачивани в расходный -бак излишка жидкости, прошедшей через лабиринтное уплотнение в гидравлический затвор, пос.гедний размещен в особой камере, давление в которой больше, чем давление в расходном баке.A piston pump for pumping liquefied gases, equipped with a labyrinth seal with a hydraulic shutter, characterized in that, in order to pump into the supply one, the tank has excess liquid passing through the labyrinth seal into the hydraulic shutter, the helium station is placed in a special chamber, the pressure in which is greater, than the pressure in the supply tank.